油電混合動力

混合動力汽車的燃油經濟性能高，而且行駛性能優越，混合動力汽車的發動機要使用燃油，而且在起步、加速時，由於有電動馬達的輔助，所以可以降低油耗，簡單地說，就是與同樣大小的汽車相比，燃油費用更低。

基本介紹

• 中文名：油電混合動力
• 釋義：燃料（汽油，柴油）和電能的混合
• 類型：輕度，中度，重度混合
• 優點：油耗低

混合動力

通常所說的混合動力一般是指油電混合動力，即燃料（汽油，柴油）和電能的混合。

混合動力汽車是有電動馬達作為發動機的輔助動力驅動汽車。

而且，輔助發動機的電動馬達可以在正常行駛中產生強大而平穩的動力，因此，車主可以享受更強勁的起步、加速。同時，還能實現較高水平的燃油經濟性

優缺點

優點：

1、和汽油車一樣到加油站加油，不用改變汽車的使用習慣；政府和企業推廣這種產品也無須投資新建充電裝置或加氣站。

2、燃油經濟性能高，而且行駛性能優越，混合動力汽車的發動機要使用燃油，而且在起步、加速時，由於有電動馬達的輔助，所以可以降低油耗，可關停內燃機，由電池單獨驅動，實現"零"排放。

3、動力性優於同排量的單純內燃機汽車，特別是在起步加速時，電動機可以有效地彌補內燃機低轉速扭矩力不足的弱點

4、減少車內的機械噪音、低速或怠速時採用電動機工作。

缺點：

1、技術不成熟，相關產品定價過高，電動機和內燃機兩套動力系統的造價遠比一套動力系統的成本高。

2、長時間高速或勻速行駛不省油。因為混合動力車燃油消耗上的優勢主要依靠勢能積蓄電力節能，換句話說，混合動力車在行駛中越是頻繁制動減速、或頻繁地起步停車就會相對更為節能。而如果處於長時間勻速行駛，其節能效果就會相應降低。

種類

並聯方式

一種是以發動機為主動力，電動馬達作為輔助動力的“並聯方式”。

這種方式主要以發動機驅動行駛，利用電動馬達所具有的再啟動時產生強大動力的特徵，在汽車起步、加速等發動機燃油消耗較大時，用電動馬達輔助驅動的方式來降低發動機的油耗。這種方式的結構比較簡單，只需要在汽車上增加電動馬達和電瓶。

混合方式

另外一種是，在低速時只靠電動馬達驅動行駛，速度提高時發動機和電動馬達相配合驅動的“串聯、並聯方式”。

啟動和低速時是只靠電動馬達驅動行駛，當速度提高時，由發動機和電動馬達共同高效地分擔動力，這種方式需要動力分擔裝置和發電機等，因此結構複雜。

串聯方式

還有一種是只用電動馬達驅動行駛的電動汽車“串聯方式”。

發動機只作為動力源，汽車只靠電動馬達驅動行駛，驅動系統只是電動馬達，但因為同樣需要安裝燃料發動機，所以也是混合動力汽車的一種。

分類

從對電能的依賴程度，混合動力可分為弱混合動力MILD HYBRID（也稱輕度混合動力，軟混合動力，微混合動力等），中度混合動力，重度混合動力FULL HYBRID（也稱全混合動力，強混合動力等），插電混合動力PLUG IN HYBRID

弱混合動力

弱混常用BSG皮帶傳送啟動/發電技術，例如奇瑞A5的BSG款（電機10KW），通常節油10%以下，電機不直接參與驅動，主要用於啟動和回收制動能量。

中混合動力

中混常用ISG內置安裝曲軸啟動/發電技術，例如別克君越EcoHybrid（電機15KW），通常節油20%左右。

強混合動力

強混合動力代表產品為TOYOTA PRIUS（電機50KW），可節油40%。

插電混合動力

插電混合動力，將提供更好的節油比例，但將消耗一定的電能，例如大眾高爾夫TwinDrive（電機130KW）的測試數據，每百公里8度電和2.5的油耗。

以上幾種形式的混合動力，強混合動力可以說是真正意義的創新，它結合了發動機和電動機，既發揮了汽油發動機在高速行駛下提供動力和從根本上最佳化燃油提供的能量這兩大優勢，也發揮了電動機在低速狀態下輸出強勁扭矩、降低燃油消耗、淨化排放、靜音以及將原先都被轉化成熱能而浪費掉的剎車能量加以回收，循環利用等優勢。

下面以雷克薩斯LS600hL這款強油電混合動力車型為例，具體剖析強油電混合動力的優勢。當發動機消耗的大部分汽油都花在開始啟動時的加速上， LS600hL提供了一次沒有尾氣產生的“零排放啟動”，這不僅僅是無害於環境，而且沒有發動機噪聲，創造了一種全新的駕駛體驗： LS600hL加速時的聲音小於10分貝，比樹葉擺動的瑟瑟聲（20分貝）還要小。除了極致的靜謐體驗， LS600hL擁有超低的CO2排放，對地球和人類表現出深厚的關愛。如果將LS600hL與賓士S420CDI做比較，會發現S420CDI比LS600hL的CO2排放量多出140,000升（數據來源：日本汽車聯盟）。除了超低的排放和超低的噪音，LS600hL還擁有出眾的加速性能，時速80到120公里的加速4.4秒即能實現，同時在時速120公里的情況下，噪音小於65分貝。強油電混合動力賦予車輛以超強的燃油經濟性，同樣再拿賓士S420CDI與LS600hL做對比，前者在綜合路況下，百公里油耗為10.68升，而同樣路況下，LS600hL百公里油耗為9.98升。

工作原理

混合動力電動汽車的動力系統主要由控制系統、驅動系統、輔助動力系統和電池組等部分構成。

以串聯混合動力電動汽車為例，介紹一下混合動力電動汽車的工作原理。

在車輛行駛之初，蓄電池處於電量飽滿狀態，其能量輸出可以滿足車輛要求，輔助動力系統不需要工作；

電池電量低於60%時，輔助動力系統起動：

當車輛能量需求較大時，輔助動力系統與蓄電池組同時為驅動系統提供能量；

當車輛能量需求較小時，輔助動力系統為驅動系統提供能量的同時，還給蓄電池組進行充電。

由於蓄電池組的存在，使發動機工作在一個相對穩定的工況，使其排放得到改善。

不是所有的混合動力車輛都要依靠電動發動機、電池和電線。有些車輛是靠液壓發動機、鈴線和蓄能器的聯合作用來驅動的。

解決方案

最近的汽油價格達到了創紀錄的歷史新高，讓站在加油泵面前的消費者膽顫心驚。但是，與重型卡車運輸車隊的經營者相比，這些消費者的痛苦只能算是小痛小癢了。

從燃料經濟性的角度來看，為我們配送包裹和運送垃圾的卡車需要承受幾方面的不利衝擊。重量就是其中一個重大因素。滿載重型運輸車輛一般在14000到33000磅的重量範圍之間。除重量因素外，很多這類的運輸工具還具有燃料燃燒的工作負載循環，它們需要不斷地啟動和停車。

在過去的一年中，UPS公司一直在密西根州測試運行一輛使用液壓混合動力

系統的6類配送卡車。該公司還投入使用了50輛電動混合動力卡車。

所以，幾個最大的卡車車隊運營商已經開始追逐混合動力運輸工具的潮流，這對任何人來說都不會感到奇怪。聯邦快遞（Federal Express） 公司和 UPS 公司的運輸車隊在過去兩年增加了幾十輛混合動力卡車，兩個公司採用的都是Eaton Corp公司提供的混合動力傳動系。據美國最大的垃圾運送公司Waste Management的發言人Lynn Brown說，該公司也在評估一系列的渣土運輸車的混合動力解決方案。

液壓

但是，可能讓人感到意外的是，FedEx公司、UPS公司和Waste Management公司正在考慮選用在一些最重型車輛上的混合動力系統的種類。這些混合動力系統不像豐田公司的Prius車型一樣，使用的是電動發動機、電池和電線，而是利用液壓泵發動機、高壓鈴線和蓄能器的聯合作用來驅動車輛。

這類液壓混合動力中最激進的型號完全擺脫了傳統的機械動力傳動系統。在這些車輛上，柴油引擎驅動液壓泵發動機，而液壓泵發動機再為高壓蓄能器蓄能。蓄能器驅動後輪上的斜軸式液壓泵發動機從而驅動車輛。一個低壓儲備器用於收集液體，然後把液體再送回到第一個液壓泵發動機中，這樣就形成了一個完整的液壓循環系統。

與電動混合動力發動機一樣，液壓混合動力發動機也有提供再生制動的能力。貨物運送車輛和渣土運輸車經常要制動剎車，當車輛制動時，液壓泵發動機會為高壓蓄能器蓄能。當卡車再次啟動前行時，儲存在蓄能器中的能量可以用來減少柴油引擎的負載。這些能量也可以限制引擎關閉時推進力的迸發，比如說，在室內操作車輛時。

對一般消費者或某些工程師來說，在這樣一個電氣化程度不斷提高的世界裡，液壓發動機技術看上去有些落伍。但是，液壓泵發動機和蓄能器可以提供一種套用扭矩和存儲能量可靠的、低成本途徑，這也正是混合動力車輛所需要的。並且液壓發動機與電動系統相比具有明顯的功率密度優勢，至少現在是這樣。“液壓發動機好像非常有效，至少對大多數重型卡車系列來說是這樣的，”環境保護基金會（Environmental Defense）高級汽車策略會成員、機械工程師John DeCicco博士這樣評價。

驅動方式

當今的液壓混合動力系統主要有三種方式，並且都處在發展之中。美國環境保護署（U.S. Environmental Protection Agency，英文縮寫EPA）交通與空氣品質辦公室(Office of Transportation and Air Quality，英文縮寫OTAQ)的研究者們與Eaton Corp公司、美國西南研究院（Southwest Research Institute，英文縮寫SwRI）和其他合作夥伴聯合開發了一種混合動力系統。從2006年6月開始，這套系統開始由UPS公司的配送卡車在底特律市進行測試運行。美國環境保護署也與Parker Hannifin公司簽訂了一個單獨合作研發協定，著手液壓混合動力方面的設計。

在某些方面，液壓混合動力系統與其同伴電動混合動力系統相似。但是，液壓系

統是使用液壓泵發動機、鈴線和蓄能器產生扭矩並存儲能量，而不是使用電動發動機、電線和電池。

Eaton Corp和Parker Hannifin兩家公司也都各自進行了自主智慧財產權的液壓混合動力系統的開發。Eaton公司開發的是一個液壓啟動輔助的並行系統，但是其主要的推進力仍然是來自於機械動力傳動系。Parker Hannifin公司在過去的一年半的時間裡研發出一種新型的液壓混合動力設計，其中一些負載循環數據來自於Waste Management公司。Parker Hannifin公司負責液壓動力事業部創新設計的副總裁、機械工程師Joe Kovach博士報告說，他們公司將在今年晚些時候結合新型液壓混合動力系統建造一個渣土運送卡車模型。

發展

談到節能環保的汽車新能源的發展，在中國還往往停留在電動汽車的探索上。的確，全球汽車界在電動車上沒有少下工夫，但是到頭來都是走進死胡同。在新世紀，汽車發展的技術路線趨於理智而統一：近期從油電混合動力下手大幅度降低油耗和排放；長遠靠資源極為豐富，且完全沒有污染的氫動力燃料電池重新定義汽車。

一枝獨秀

在全球汽車市場，豐田堪稱是混合動力的鼻祖。2003年豐田的純利潤101億美元，遠遠高過美國三大汽車公司的利潤總和。豐田成功的因素很多，其中之一就是混合動力技術的開發和套用。混合動力技術是豐田的核心技術。豐田的混合動力系統是全混合系統。它擁有一台汽油發動機和一個電機。這種系統能夠實現電機的單獨驅動。在汽油發動機效率較低，比如低速的時候，汽油發動機被停止，車輛僅靠電機驅動行駛，這樣可以提高燃油經濟性，減少二氧化碳的排放。目前豐田的油電混合動力技術已經發展到第二代。

豐田於1997年8月在日本發布了柯斯達Hybrid EV。同年12月發布了世界上第一款量產混合動力車普銳斯。自2000年開始在北美及歐洲等海外地區開展普及混合動力車的工作。

2003年豐田發布了第二代普銳斯，在此之後又將混合動力車型擴大到MPV、SUV、後驅轎車、小型兩廂車等車型。

2009年5月上市的第3代普銳斯受了世界各地顧客的厚愛。

2011年2月底，豐田混合動力車型累計銷量突破300萬輛。在此之后豐田又發布了普銳斯α和AQUA等新車型，使其混合動力車銷量經過短短一年的時間就突破了400萬輛。另外，從2012年1月起，外插充電式混合動力車“普銳斯PHEV”也開始在日本銷售。並且計畫2012年年內在中國進行試銷。

目前，豐田在大約80個國家及地區銷售總計18款混合動力乘用車。今年在豐田銷售的車輛中，混合動力車已經占到其全球銷量的15%。今后豐田還計畫投入雅力士HEV等多款車型，不斷擴充混合動力車型的商品陣容以及銷售區域。

在中國，豐田在2006年將普銳斯作為第一款在日本以外生產的混合動力車型率先投入中國，此後，又投入了凱美瑞混合動力車型。

今年3月1日豐田中國發布了 “雲動計畫”。其中一項重要內容就是“環保技術”，同時豐田還將其混合動力技術形象地命名為油電混合“雙擎”動力。該技術擁有可以單獨使用電動機驅動車輛的“純電模式”，且在車輛使用過程中完全不用擔心電池壽命。另外，根據豐田測算，通常情況下豐田油電混合雙擎動力，與傳統技術相比，油耗最高可減少40%左右，同時動力性能相當於把發動機的排量提升了30%左右。而且該技術既可以節約石油，又為最終擺脫石油打了下基礎。在4月的北京車展上豐田發布了全球首發的“雲動雙擎”概念車。該車搭載了豐田汽車研發中心（中國）有限公司研發的混合動力總成，充分展現了豐田油電混合雙擎時代已經到來，同時也以實際行動表示了豐田將進一步為中國汽車市場的混動時代增添無限光彩的決心。豐田決心要成為真正國產、普及節能新能源車，且產品陣容最豐富的汽車廠商。

作為豐田旗下的高端豪華車品牌，LEXUS雷克薩斯也是油電混合動力技術的先驅開拓者，是第一個將完全油電混合動力技術套用於量產車型的豪華汽車品牌，在油電混合動力技術領域已有20年的經驗。目前，雷克薩斯擁有豪華車領域最豐富的油電混合動力量產車型，在中國市場銷售的完全油電混合動力車型有CT 200h、LS 600hL、RX 450h和全新一代GS450h，並將在下半年引入全新一代ES300h。其中入門級豪華車CT 200h上市後得到廣泛認可，月銷1,000台以上，對混合動力概念的推廣起到了積極作用。目前雷克薩斯油電混合動力車型在全球的累計銷量已經超過40萬輛。

1993年， LEXUS雷克薩斯前瞻性看到了高性能汽車伴隨而來的高燃油消耗及對環境造成的污染和負擔，率先投入大量資源深入研發有別於傳統動力系統的新能源利用方式。自1993年以來，LEXUS雷克薩斯在油電混合動力道路上始終引領前行，先後推出多款極富創造性的油電混合動力豪華車型。

2007年1月， LEXUS雷克薩斯全球首創油電混合動力豪華SUV車型RX 400h引入中國市場。作為第一台通過美國SULEV（Super Ultra Low Emission Vehicle）超低廢氣排放標準的豪華SUV車型，RX 400h在中國市場的亮相為中國豪華車消費者帶來了消費觀念的革新。

2007年8月，LEXUS雷克薩斯頂級旗艦型豪華轎車LS 600hL同步進入中國市場。

2009年1月，LEXUS雷克薩斯油電混合動力運動型豪華轎車GS 450h正式登入中國市場。

2009年4月上海車展上，RX系列新一代混合動力車型RX450h在中國市場上市。

2011年10月，LEXUS雷克薩斯油電混合動力新生代轎車CT200h正式進入中國市場。

2012年3月，LEXUS雷克薩斯新款豪華SUV RX450h正式登入中國市場。

2012年6月，LEXUS雷克薩斯全新一代油電混合動力豪華運動型轎車GS 450h正式登入中國市場。

2012年7月，LEXUS雷克薩斯全新一代豪華轎車ES300h正式登入中國市場。

除了不斷引入新的混合動力車型以外， LEXUS雷克薩斯還是中國市場上第一家、也是唯一一家為旗下所有油電混合動力車型提供六年/十五萬公里免費保修和免費保養服務的豪華品牌，為豪華汽車領域設立了全新高度。

雷克薩斯油電混合動力核心卓越性體現在：

1．動力性能：全新的駕乘體驗

保持了反應迅捷的加速性能，使用戶體驗到前所未有的全新的加速感。

2．靜音性能：靜音效果新境界

在由電動機驅動車輛時，其噪音僅相當於發動機運轉噪音的一半。使用高效隔音和吸音物料亦有助於降低噪音水平。

3．節油性能：實現了極低的油耗量（低二氧化碳排放量）

在發動機和電動機之間高效分配運用並由此產生協同效應，令節油性能遠超過汽油發動機汽車。

4. 清潔性能：實現了低廢氣排放量（NOX、HC）

實現了全球最低的廢氣排放量，全面符合世界上最嚴格的標準，如美國的SULEV標準和歐洲的STEP IV 標準等。

LEXUS雷克薩斯將2012年定義為LEXUS雷克薩斯的“混合動力元年”。根據中國市場的需求，LEXUS雷克薩斯將會進一步豐富小排量車型，同時也會繼續推廣在業界領先的完全油電混合動力車型。

中國方面

中國汽車界和科技界曾對電動車的開發情有獨鐘，主要出於如下考慮：傳統汽車中國比已開發國家晚了幾十年；而電動車全世界還沒有大突破，我們現在開始研究，與已開發國家站在同一起跑線上，完全可能後來者居上。但是這種“抄近道兒”的傻聰明終於隨著美國日本汽車業宣布放棄電動車的研發而走進死胡同。

應該說，中國汽車業的發展思路應該轉移到務實而量力而行的方向了。氫動力燃料電池車，是一項必須關注的前沿技術，但僅僅是“關注”即可。而混合動力車的研發倒應該是當務之急。一是混合動力車並非什麼遠在天邊的高科技，又有成熟的商品化車型可借鑑。二是混合動力車特別適合中國大城市交通普遍擁堵，汽車頻繁制動的國情，節能治污的效果可以發揮到極致。

其實，如果中國的油價繼續攀升或實行燃油稅，道路擁堵又難以根本改善，市場的混合動力車的需求就會非常迫切。合資生產或者進口混合動力車，估計很快就會被精明的生產商或經銷商提到議事日程。混合動力車將是中國車市的新商機。

世界領先的油電混合汽車代表作

BYD F3DM

BYD F3DM可以在純電動(EV)和混合動力(HEV)這兩種模式之間自由切換。這種技術的好處顯而易見,純電動模式下即實現了零排放，混合動力的排放標準也將遠遠優於歐Ⅳ標準。

在動力方面，比亞迪F3DM雙模電動車搭載了BYD371QA全鋁發動機，功率為50KW，配合75KW的電機，比亞迪F3DM雙模電動車輸出功率達到了125KW。在純電動的模式下，F3DM雙模電動車也實現目前世界上最長的續航里程——100km，最高時速可達150公里/小時。此外，F3DM雙模電動車使用的鐵電池，原材料廣泛、無污染、可回收，其耐熱性、抗壓性都已經通過國家測試。而且電池循環充電2000次後容量還有80%以上，實際可使用4000次。

重要的是，F3DM將是全球第一款上市的不依賴專業充電站的雙模電動車。該車在比亞迪電動汽車充電站快速充電10分鐘可充滿50%，家用電源上慢充7小時可充滿。

BYD 秦

作為比亞迪在全新平台上開發的插電式混合動力車，在110kW電機和1.5TID發動機共同驅動下，秦的最大功率和最大扭矩達到223kW和440N·m，最高時速可達185km/h，0到百公里加速時間僅為6.9秒。

比亞迪“秦”採用了DM Ⅱ雙模技術（比亞迪最新雙模技術），搭載高電壓、高轉速電機，功率大幅提升，F3DM用“16度電才能跑60公里，而秦10度電即可達到50公里”，因為秦的電池重量較F3DM減輕一半，同時車身也更加輕盈。據悉，秦的零到一百米加速僅為5.9秒，百公里綜合使用成本16元，僅相當於目前2升油的價格。　秦的充電口設計在後行李箱蓋上，通過主駕門板上的按鍵電動解鎖充電口蓋實現自動開啟；購車將隨車配送一個充電包，只要接上220V家用電源就可使用，5小時即可充滿電。